2019-2020年高中物理 第三章 磁場章末過關(guān)檢測卷 新人教版選修3-1.doc
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2019-2020年高中物理 第三章 磁場章末過關(guān)檢測卷 新人教版選修3-1(測試時間:50分鐘評價分值:100分) 一、選擇題(本大題共7個小題,每小題6分,共42分)1關(guān)于磁場、磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁感線的描述,下列敘述正確的是(B)A磁感線可以形象地描述磁場的強(qiáng)弱和方向,在磁場中是客觀存在的B磁極間的相互作用是通過磁場發(fā)生的C磁感線總是從磁體的N極指向S極D不論通電導(dǎo)體在磁場中如何放置,都能夠檢測磁場的存在解析:磁感線是形象地描述磁場而引入的曲線,是假想的曲線,A項錯;磁場的基本特性是對處于磁場中的磁極或電流有力的作用,B項正確磁場中的任何一條磁感線都是閉合曲線,C項錯誤通電導(dǎo)體平行磁場放置時,不受磁場力作用,此時就不能檢測磁場的存在,故D項錯誤2根據(jù)安培的思想,認(rèn)為磁場是由于運動電荷產(chǎn)生的,這種思想如果對地磁場也適用,而目前在地球上并沒有發(fā)現(xiàn)相對地球定向移動的電荷,那么由此可斷定地球應(yīng)該(A)A帶負(fù)電 B帶正電 C不帶電 D無法確定解析:根據(jù)安培定則即可判斷A正確3帶電粒子不計重力,在勻強(qiáng)磁場中的運動狀態(tài)不可能的是(C)A靜止 B勻速運動 C勻加速運動 D勻速圓周運動解析:帶電粒子靜止時,不受洛倫茲力,故A可能帶電粒子運動方向與磁場方向平行時,不受洛倫茲力,故B可能帶電粒子運動方向與磁場方向成一夾角時,做螺旋線運動帶電粒子運動方向與磁場方向垂直時,做勻速圓周運動,故D可能4如圖所示為兩根互相平行的通電導(dǎo)線ab的橫截面圖,ab的電流方向已在圖中標(biāo)出那么導(dǎo)線a中電流產(chǎn)生的磁場的磁感線環(huán)繞方向及導(dǎo)線b所受的磁場力的方向應(yīng)分別是 (B)A磁感線順時針方向,磁場力向左B磁感線順時針方向,磁場力向右C磁感線逆時針方向,磁場力向左D磁感線逆時針方向,磁場力向右 解析:由安培定則和左手定則可知,選項B正確. 5(多選)如圖,兩根平行長直導(dǎo)線相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定電流,a、b、c是導(dǎo)線所在平面內(nèi)的三點,左側(cè)導(dǎo)線與它們的距離分別為l和3l.關(guān)于這三點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度,下列判斷正確的是(AD)Aa處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大Bb、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等Ca、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同Db處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零解析:根據(jù)安培定則判斷兩根直導(dǎo)線在三個點產(chǎn)生的磁場方向,由磁場的疊加原理分析即可根據(jù)安培定則判斷知:左側(cè)導(dǎo)線在a點產(chǎn)生的磁場方向向里,在c點產(chǎn)生的磁場方向向外,右側(cè)導(dǎo)線在a點產(chǎn)生的磁場方向向里,在b點產(chǎn)生的磁場方向向外,根據(jù)磁感線的疏密表示磁場的強(qiáng)弱,可知離直導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場越弱,可知:a處磁感線比c處密,則a處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小比c處的大由磁場的疊加可知:a、c兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反故A正確,BC錯誤;D.由于左右側(cè)導(dǎo)線在b處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,大小相等,所以b處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,故D正確6(多選)帶正電的甲、乙、丙三個粒子(不計重力)分別以v甲、v乙、v丙速度垂直射入電場和磁場相互垂直的復(fù)合場中,其軌跡如圖所示,則下列說法正確的是(ACD)Av甲v乙v丙 Bv甲v乙qE,即v甲,同理可得v乙,v丙v乙v丙,故A正確,B錯誤;對甲,電場力做負(fù)功,速度減?。粚Ρ?,電場力做正功,速度增大故D正確7(多選)帶電粒子進(jìn)入云室會使云室中的氣體電離,從而顯示其運動軌跡,如圖是在有勻強(qiáng)磁場的云室中觀察到的粒子的軌跡,a和b是軌跡上的兩點,勻強(qiáng)磁場B垂直紙面向里該粒子在運動時,其質(zhì)量和電荷量不變,而動能逐漸減少下列說法正確的是(AC)A粒子先經(jīng)過a點,再經(jīng)過b點B粒子先經(jīng)過b點,再經(jīng)過a點C粒子帶負(fù)電D粒子帶正電解析:粒子在云室中運動時,速度逐漸減小,根據(jù)r可知其運動軌跡的半徑逐漸減小,故粒子運動方向為由a到b,故A正確,B錯誤;運動方向由a到b,磁場垂直紙面向里,所受洛倫茲力方向指向運動軌跡內(nèi)側(cè),故由左手定則可知該電荷帶負(fù)電,故C正確,D錯誤二、填空題(本大題共2個小題,共12分)8(8分)如圖所示,放在蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒 ab,當(dāng)通有自 b 到 a 的電流時受到向右的安培力作用,則磁鐵的上端是_極若磁鐵上端是S極,導(dǎo)體棒中的電流方向自 a 到 b,則導(dǎo)體棒受到的安培力方向向_解析:根據(jù)左手定則判斷答案:N右 9(4分)質(zhì)譜儀是一種測定帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具,在科學(xué)研究中具有重要應(yīng)用如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理簡圖,電容器兩極板相距為d,兩端電壓為U,板間勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1,一束帶電量均為q的正電荷粒子從圖示方向射入,沿直線穿過電容器后進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場B2,結(jié)果分別打在a、b兩點,測得兩點間的距離為R,由此可知,打在兩點的粒子質(zhì)量差為m_(粒子重力不計)答案:三、計算題(本大題共3個小題,共46分)10(10分)用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒,銅棒所在虛線范圍內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場,棒中通以自左向右的電流(如圖所示),當(dāng)棒靜止時,兩彈簧秤的讀數(shù)為F1;若將棒中的電流方向反向(大小保持不變),當(dāng)棒靜止時,兩彈簧秤的示數(shù)為F2,且F2F1,根據(jù)這兩個數(shù)據(jù),試求:(1)磁場的方向; (2)安培力的大小以及銅棒的重力解析:(1)由F2F1,可以確定磁場的方向為垂直紙面向里(2)設(shè)銅棒的重力為G,安培力的大小為F,則由平衡條件得:2F1GF,2F2 G F,根據(jù)這兩個方程,解得:銅棒的重力GF1 F2安培力的大小F F2 F1答案:(1)垂直紙面向里(2)FF2F1;GF1F211(18分)一足夠長的矩形區(qū)域abcd內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,矩形區(qū)域的左邊界ad寬為L,現(xiàn)從ad中點O垂直于磁場射入一帶電粒子,速度大小為v0,方向與ad邊夾角為30,如圖所示已知粒子的電荷量為q,質(zhì)量為m(重力不計)(1)若粒子帶負(fù)電,且恰能從d點射出磁場,求v0的大小;(2)若粒子帶正電,且粒子能從ab邊射出磁場,求v0的取值范圍解析:(1)若粒子帶負(fù)電,則進(jìn)入磁場后沿順時針方向偏轉(zhuǎn),如圖所示,O1為軌跡圓心,由對稱性可知,速度的偏轉(zhuǎn)角1260,故軌跡半徑r1Od根據(jù)牛頓第二定律得:qv0B,得v0.(2)若粒子帶正電,則沿逆時針方向偏轉(zhuǎn),當(dāng)v0最大時,軌跡與cd相切,軌跡圓心為O2,半徑為r2,由幾何關(guān)系得r2r2cos 60,得r2L即vmax當(dāng)v0最小時,軌跡與ab相切,軌跡圓心為O3,半徑為r3,由幾何關(guān)系可得r3r3sin 30,得r3則vmin,所以v0.答案:(1)(2)v012(18分)如圖所示的坐標(biāo)系,在y軸左側(cè)有垂直紙面、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場在xL處,有一個與x軸垂直放置的屏,y軸與屏之間有與y軸平行的勻強(qiáng)電場在坐標(biāo)原點O處同時釋放兩個均帶正電荷的粒子A和B,粒子A的速度方向沿著x軸負(fù)方向,粒子B的速度方向沿著x軸正方向已知粒子A的質(zhì)量為m,帶電量為q,粒子B的質(zhì)量是n1m,帶電量為n2q,釋放瞬間兩個粒子的速率滿足關(guān)系式mvAn1mvB.若已測得粒子A在磁場中運動的半徑為r,粒子B擊中屏的位置到x軸的距離也等于r.粒子A和粒子B的重力均不計求:(1)試在圖中畫出粒子A和粒子B的運動軌跡的示意圖 (2)粒子A和粒子B打在屏上的位置之間的距離解析:(1)粒子A在磁場中做半個圓周的勻速圓周運動后進(jìn)入電場做類平拋運動,設(shè)打在屏上的位置為Q點,粒子B直接在電場中做類平拋運動,設(shè)打在屏上的位置為P點,如圖所示(2)由題意,兩個粒子的速率滿足關(guān)系式mvAn1mvB,粒子A在磁場中做勻速圓周運動,由牛頓第二定律得,qvAB解得:vA,vB粒子A和粒子B做類平拋運動過程中,沿電場方向上的側(cè)移分別為yAr2由以上兩式解得yA所以,粒子A和粒子B打在屏上的位置之間的距離為:y2rry3r.答案:(1)見解析(2)3r- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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